分子生物学复习材料缩印版

第一章绪论

1961年F-Jacob和J•Monod提出调节基因表达的操纵子学说。

1944年Avery在对肺炎双球菌的转化实验中证实了DNA是生物的遗传物质。

1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型。

1972-1973年H•Boyer和P•Berg等发展了重组DNA技术。

1985年Saiki等发明了聚合酶链反应（PCR）。

1990年人类基因组计划全面正式启动。

2003年美、日、英、法、俄、中六国共同宣布人类基因组计划完成。

第三章核酸的结构与功能

确立DNA是遗传物质的三个实验：

1、1928年Griffith的著名的肺炎双球菌转化实验。

2、20世纪四五十年代，噬菌体侵染实验。

3、1953年，Was ton和Crick提出了DNA双螺旋结构模型。

DNA RNA 核酸蛋白质

基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸氨基酸

连接方式3’5’-磷酸二酯键肽键

tRNA的主要功能在蛋白质生物合成中特异性地运载氨基酸。

DNA变性（氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，不涉及一级结构改变）

引起DNA变性的主要因素有：1、加热2、极端PH值3、有机溶剂，尿素和酰胺等。

复性的两个必要条件：1、一定的离子强度，以削弱两条链中磷酸基因之间的排斥力，通常使用0.15-0.50mol/L NaCl；

2、较高的温度，用以避免随机形成的无规则氢键，但不能太高，否则不能形成有效地氢键以维持稳定的双链。

第四章基因与基因组的结构与功能

C值悖理：指真核生物中DNA含量的反常现象。

主要表现在：1、C值不随生物的进化程度和复杂性而增加；

2、关系密切的生物C值相差甚大；

3、真核生物DNA的量远远大于编码蛋白质等物质所需的量。

C值与进化关系：通常情况下，随着生物的进化，生物体的结构和功能越复杂，C值就越大。

真核生物基因组特点：1）真核基因组的分子质量大2）真核生物细胞一般有多条成线状的染色体。每条染色体DNA有多个复制起点。3）细胞核DNA与蛋白质稳定结合，形成染色体DNA的复杂高级结构。染色质内含有DNA、组蛋白和大量非组蛋白。4）真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质。5）真核细胞基因组的DNA有大量的重复序列，这些序列单位长度不一。6）真核生物的蛋白质基因一般以单拷贝形式存在7）真核生物基因组存在着可移动的DNA序列8）绝大数真核生物基因都含有内含子重叠基因是20世纪70年代在基因结构上的一个重大发现，修正了经典的各个基因互相独立、互不重叠的传统观念。重叠基因的现象反映了原核生物能够利用的有限的遗传资源表达更多的基因产物，以满足生物功能需要的能力。

内含子的拼接方式：Ⅰ型自我拼接、Ⅱ型自我拼接、依赖拼接体的核、mRNA前提拼接、核tRNA酶促拼接

第五章DNA的复制

DNA的复制过程：

DNA的复制过程十分复杂，大体可分为几个阶段：

1.起始与引物的合成。DNA复制有固定的起始部位，原核细胞中只有一个复制起始部位，而真核细胞DNA有多个复制起始部位。在起始部位首先起作用的是DNA拓扑异构酶和DNA解链酶，它们分别松弛DNA超螺旋结构和解开一段双链，并由单链DNA 结合蛋白酶保护和稳定解开的DN A单链，形成复制点，又称复制叉。在此基础上，进一步由引物酶起作用，合成引物RNA片段。引物的长短约为十多个至数十个核苷酸。

2.DNA片段的合成。在细胞内，DN A的两条链分别作为模板链合成新的DN A子链。由于DNA的两条链是反向平行的，即一条链是5'→3'，而另一条链则是3'→5'。但是，如上所述，DNA聚合酶Ⅲ催化DNA链的合成只能沿着5'→3'方向进行，因此，解开双链以后，在3'→5'方向的模板上可以反向平行的方式顺利地按5'→3'方向合成新的DNA链。这条链是连续合成的，以3'→5'方向链为模板，称为前导链；而另一条链是不连续合成的，以5'→3'方向链为模板，称为后随链。即在后随链合成过程中，首先仍以5'→3'方向合成较短的DNA片段（由冈崎发现，故称为“冈崎片段”），然后在DNA连接酶作用下，再将这些片段连接起来，形成完整的DNA链。

3.RNA引物的水解。DNA片段合成到一定长度后，链中的RNA引物即被核酸酶（DNA 聚合酶Ⅰ）水解而除去。由此出现的缺口通过DNA片段的继续延长而填补。

4.完整子代DNA分子的形成。随从链中相邻的两个DNA片段在DNA连接酶作用下连接起来，形成大分子DNA链，与其对应的模板DNA链一起生成子代双螺旋DNA，即完整的DNA分子。合成的前导链也与其对应的另一条模板DNA链生成另一个双螺旋子代DNA分子。这两个子代DNA与亲代DNA的结构完全相同，由此遗传信息从亲代传递给子代。

DNA复制的调节控制

起始关键：

复制叉决定复制起始频率的高低

DanA蛋白决定复制起始频率的高低

复制起始频率的调控因子是蛋白质和RNA

真核DNA复制调控的3个水平

1.细胞生活周期水平调控

2.染色体水平调控

3.复制子水平调控

第六章：DNA的损伤、修复和基因突变

DNA修复的方式及特点：

切除修复包括碱基切除修复和核苷酸片段切除修复

错配修复复制后DNA短期内修复

直接修复把被损伤的碱基回复到原来状态

重组修复对复制起始时尚未修复的DNA损伤部位先复制再修复

易错修复SOS反应1.DNA的修复2.导致变异

基因突变的类型

碱基替换插入突变同义突变错义突变无义突变移码突变缺失突变回复突变

第八章：RNA的转录合成

RNA的转录合成

RNA的转录：以DNA为模板，有碱基互补配对原则合成与模板链互补的RNA的过程